ES2585059T3

ES2585059T3 - Intercambiador de calor de combustión

Info

Publication number: ES2585059T3
Application number: ES13718920.5T
Authority: ES
Inventors: Mariusz Kuzma; Tomasz Siemienczuk
Original assignee: AIC Sp zoo
Current assignee: AIC Sp zoo
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2016-10-03
Anticipated expiration: 2033-03-15
Also published as: EP2828586A1; WO2013141727A1; EP2828586B1; PL398585A1; PL2828586T3; PL220570B1

Abstract

Un intercambiador de calor de combustión que comprende una camisa externa, una cámara sellada (4) de flujo de fluido caliente, equipada con un tubo corto de entrada y uno de salida, y una cámara de combustión equipada con una entrada para la introducción de un quemador y, dentro de la camisa externa (2) de forma cilíndrica, cerrada por un extremo con un fondo (9) y por el otro con un fondo (10) provisto de un orificio, hay una camisa interna (1) también de forma cilíndrica, cerrada por el mismo lado que la camisa externa (2) con un fondo (11) y por el otro con un fondo (12) provisto de un orificio, sin embargo, entre los orificios en los fondos (10, 12) existe una entrada común (5) para la introducción de un quemador en la cámara de combustión (13) situada dentro de la camisa interna (1), y en la pared lateral de ambas camisas interna (1) y externa (2) hay un orificio de salida de escape común (14), y entre la camisa interna (1) y la camisa externa (2) se encuentra dicha cámara sellada (4) para el flujo de fluido caliente, caracterizado por que dentro del orificio de salida de escape (14) está situado un conjunto (3) de tubos, conectado a la cámara sellada (4) de flujo de fluido caliente.

Description

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DESCRIPCION

Intercambiador de calor de combustion

La invencion se refiere a un intercambiador de calor de combustion, que se utiliza en especial en sistemas industrials de calefaccion central.

La solicitud de patente polaca PL 383 188 A3 da a conocer un intercambiador de calor para calentar fluidos en sistemas de calefaccion central, que comprende un conjunto de tubos de diferentes diametros y paredes dobles que forman huecos cilindricos a todo lo largo de los tubos, a traves de los cuales fluye agua, y que estan cerrados en la parte inferior y la parte superior y todos los huecos de las paredes, a traves de los cuales fluye agua, estan conectados con tubos cortos en la parte inferior y la parte superior. Unos canales cilindricos estan situados entre los tubos alrededor de toda su circunferencia, y a lo largo de toda su altura, a traves de los cuales fluye la descarga. El conjunto de tubos esta dispuesto de forma concentrica y vertical. El tubo exterior del intercambiador, con paredes dobles, esta cerrado en la parte superior con un fondo externo e interno. El tubo de escape pasa a traves de los lados inferiores y entre el fondo externo e interno, y hay un tanque de estabilizacion y de drenaje para fluido caliente. El tubo externo del intercambiador es mas alto que los tubos internos; forma una camara cilindrica en el fondo que aloja un quemador, u otra fuente de calor.

La solicitud de patente polaca PL 386 411 A3 da a conocer un intercambiador de calor para calentar fluidos en sistemas de calefaccion central, que comprende un conjunto de elementos conectados estancamente a traves de los cuales fluye un fluido caliente. Estos elementos estan situados en una camisa cilindrica y situados en disposicion espaciada para crear huecos para el flujo de escape. La camisa del intercambiador es mas larga que el resto de elementos, y esta cubierta en la parte superior con una cabeza de doble pared, que forma un tanque de estabilizacion y de drenaje para el fluido caliente. La camara que alberga el quemador, sobre la cual se encuentra un deflector de escape, esta situada en la parte inferior del eje del intercambiador.

La solicitud de patente internacional PCT/KR2008/006438 (WO2009/078577) da a conocer una caldera conocida que tiene un recinto cilmdrico, un intercambiador vertical de gas-fluido con una camara de combustion situada en la seccion superior, asf como un conjunto de elementos de tubo a traves de los cuales fluye una descarga, situado dentro de la camisa externa, que forma una camara a traves de la cual fluye agua calentada.

El documento GB 1 233 534 A da a conocer un intercambiador de calor de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1, que comprende una carcasa metalica interior que forma una camara de combustion interna, teniendo una o ambas paredes extremas de la carcasa su area superficial de transmision de calor extendida, y una carcasa exterior que rodea el extremo, o cada uno de los extremos, y en combinacion con la carcasa interior forma un medio de conducto para el paso de un lfquido de transferencia de calor sobre el exterior de la pared extrema de la cubierta interna, o de cada una de las paredes extremas, en relacion de intercambio de calor con su superficie exterior.

El proposito de la invencion es desarrollar un diseno de intercambiador de calor que facilite el control del caudal de fluido caliente, y reducir las dimensiones del intercambiador, permitiendo asf un ahorro de materiales.

Un intercambiador de calor de combustion que comprende una camisa externa, una camara de combustion equipada con una entrada para la introduccion de un quemador, y una camara de flujo de fluido caliente equipada con un tubo corto de entrada y uno de salida, y dentro de la camisa externa de forma cilindrica, cerrada por un extremo con un fondo y por el otro con un fondo provisto de un orificio, hay una camisa interna que tambien tiene la forma de un cilindro, cerrado por el mismo lado que la camisa externa con un fondo y por el otro lado con un fondo provisto de un orificio, sin embargo, entre los orificios de los fondos existe una entrada comun para la introduccion de un quemador en la camara de combustion situada dentro de la camisa interna, y en la pared lateral de la camisas interna y externa hay un orificio de salida de escape comun, y entre las camisas interna y externa hay una camara sellada para el flujo de fluido caliente, de acuerdo con la invencion, se caracteriza por que un conjunto de tubos conectado a la camara de flujo de fluido caliente esta situado dentro del orificio de salida de escape. Preferiblemente, la relacion entre el radio Rz de seccion transversal de la camara de flujo de fluido y el radio Rw de seccion transversal de la camara de combustion esta dentro del intervalo:

l<Rz/Rw<10.

Para reducir el tamano del intercambiador, la camara de combustion esta desalineada en relacion con la camara de flujo de fluido caliente.

Por otra parte, unos deflectores de control de la direccion de flujo estan situados dentro de la camara de flujo de fluido caliente.

Preferiblemente, un conjunto de tubos adicional para el intercambio de calor esta conectado a la camisa externa, dentro del area del orificio de salida de escape.

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El intercambiador de calor de combustion de acuerdo con la invencion, proporciona un facil control del espacio situado dentro de la camara de flujo de fluido caliente y del caudal.

La invencion se presenta en realizaciones ejemplares en las figuras, en las que la fig. 1 - presenta un intercambiador equipado con un conjunto de tubos en proyeccion axonometrica, la fig. 2 - es una vista lateral del intercambiador presentado en la fig. 1, la fig. 3 - es un corte axial del intercambiador mostrado en la fig. 1, la fig. 4 - es una seccion transversal del intercambiador, con una camara de combustion desalineada y sin el conjunto de tubos, la fig. 5 - es una seccion transversal del intercambiador mostrado en la fig. 4 con el conjunto de tubos, la fig. 6 - es un intercambiador con un conjunto de intercambio de calor adicional.

De acuerdo con la invencion, el intercambiador de calor de combustion comprende una camisa externa 2 de forma cilmdrica, cerrada por un extremo con un fondo 9 y por el otro con un fondo l0 provisto de un orificio.

La camisa externa 2 aloja una camisa interna 1, tambien de forma cilmdrica, cerrada por el mismo extremo que la camisa externa 2 con un fondo 11 y por el otro con un fondo 12 provisto de un orificio. Entre los orificios situados en los fondos 10 y 12, esta formado un paso comun 5 para introducir un quemador en la camara de combustion 13 situada dentro de la camisa interna 1. En la pared lateral de la camisa interna 1 y la pared lateral de la camisa externa 2 se encuentra un orificio de salida comun 14, para la descarga. Entre la camisa interna 1 y la camisa externa 2 hay una camara graduada 4 para el flujo de fluido caliente, en la estan situados unos deflectores 6 de control de la direccion de flujo. La camara de combustion 13 esta desalineada en relacion con la camara 4 de flujo de fluido caliente, de modo que los ejes de la camara esten desalineados en un valor x. El intercambiador esta equipado con un conjunto 3 de tubos instalado en el orificio de salida de escape 14, que expande el area de intercambio de calor, conectado a la camara 4 de flujo de fluido caliente. La camara 4 esta equipada con dos tubos cortos 8 de entrada de fluido caliente, situados en la parte mas baja del fondo 9 y en el tubo corto 7 de salida situado en la parte superior del fondo 9. El calor generado en la camara de combustion 13 es captado por el fluido que circula en la camara 4 y en el conjunto 3 de tubos.

De acuerdo con la segunda realizacion de la invencion, el intercambiador descrito en la primera realizacion esta equipado con un conjunto 15 de tubos de intercambio de calor adicional conectado a la camisa externa 2, dentro del area del orificio de salida de escape 14. El conjunto 15 de tubos puede estar conectado de forma desmontable o no desmontable. Una descarga caliente que fluye hacia fuera desde la camara de combustion 13, a traves de la salida de escape 14, fluye alrededor del conjunto de tubos 15 y proporciona calor al fluido que se calienta en el interior.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un intercambiador de calor de combustion que comprende una camisa externa, una camara sellada (4) de flujo de fluido caliente, equipada con un tubo corto de entrada y uno de salida, y una camara de combustion equipada con una entrada para la introduccion de un quemador y, dentro de la camisa externa (2) de forma cilmdrica, cerrada por un extremo con un fondo (9) y por el otro con un fondo (10) provisto de un orificio, hay una camisa interna (1) tambien de forma cilmdrica, cerrada por el mismo lado que la camisa externa (2) con un fondo (11) y por el otro con un fondo (12) provisto de un orificio, sin embargo, entre los orificios en los fondos (10, 12) existe una entrada comun (5) para la introduccion de un quemador en la camara de combustion (13) situada dentro de la camisa interna (1), y en la pared lateral de ambas camisas interna (1) y externa (2) hay un orificio de salida de escape comun (14), y entre la camisa interna (1) y la camisa externa (2) se encuentra dicha camara sellada (4) para el flujo de fluido caliente, caracterizado por que dentro del orificio de salida de escape (14) esta situado un conjunto (3) de tubos, conectado a la camara sellada (4) de flujo de fluido caliente.
2. El intercambiador de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que la relacion entre el radio Rz de seccion transversal de la camara (4) de flujo de fluido y el radio Rw de seccion transversal de la camara de combustion (13) esta dentro del intervalo: 1<Rz/Rw<10.
3. El intercambiador de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que la camara de combustion (13) esta desalineada en relacion con la camara (4) de flujo de fluido caliente.
4. El intercambiador de acuerdo con la reivindicacion 1 a 3, caracterizado por que unos deflectores (6) de control de direccion del flujo estan situados dentro de la camara (4) de flujo de fluido caliente.
5. El intercambiador de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que un conjunto (15) de tubos de intercambio de calor adicional esta conectado a la camisa externa (2), dentro del area del orificio de salida de escape (14).